因烟尘粉尘浓度高、风速快为电除尘器正常使用造成了一定的难度,通过对气流分布板采用高强度材质,保证了除尘器内部气流的均匀分布和电晕线的正常形成,保证了除尘效果。同时,在保证竖炉生产稳定的前提下,保持竖炉炉况、烟尘浓度、温度以及电除尘运行参数的高效稳定,确保电除尘达到良好的除尘效果。4.2竖炉配套安装使用电除尘具有较好的经济效益和社会效益。竖炉生产过程产生大量的粉尘,通过静电除尘的净化捕集,回收粉尘可作为原料重新用于生产,按照除尘器进口浓度70 00m留衬,出口浓度 3 0m留时,平均处理能力 3 0万m3/h计算,四台电除尘日回收除尘粉20 0吨左右,替代了铁精粉资源,节约了资源,产生了良好的经济效益。同时,除尘设施对粉尘的净化捕集,保证了竖炉烟尘粉尘的达标排放,减少了污染物排放,不仅提高了生产现场的环境质量,而且做到了对周边环境的友好,具有较好的社会效益。4.3竖炉生产的均衡稳定是电除尘发挥除尘效果的关键环节。从近几年生产建设实际看,确保除尘效果 良好,必须有一个均衡稳定的生产系统,以求得整体系统的稳定和管理,我们通过摸索,认为应围绕以下重点开展工作:一是提高生产系统的运行质量,保持生产过程的高效稳定,提高生球质量,减少生球含粉,降低除尘粉量;二是加强对生球质量、返粉产生量、炉况的考核,正确处理煤气供应量和生球投人量二者的关系,确定以煤气供应量调整生球人炉量的指导思想,保证烧成质量的提高;三是竖炉操作均匀排料,减少因料流不稳造成人口温度的波动;四是强化工艺过程的控制,对电除尘和竖炉运行参数设定标准值,实施生产数字予警工作,各单位遇到技术参数波动变化,及时提出予警报告,由专业管理部门组织分析落实,及时消除影响生产和影响环保设备运行的的不稳定因素,保证竖炉除尘排放状况的稳定,杜绝烟尘超标现象;五是实施针对性检修,利用检修停机机会,对影响竖炉稳定运行的工艺设施和电除尘设备合理进行维护检修,保持工艺设施和电除尘设备的良好运行状态。4.4科学有效的管理是保证竖炉烟气达标排放和提高电除尘运行效果的保障。在具备一定的工艺技术装备条件下,管理的作用显示其巨大的潜能。通过实施生产数字预警、电除尘数字预警、生产环保日评价、电除尘检修周期制等一系列管理方法,提高了生产系统的运行质量,保证了竖炉烟尘粉尘的达标排放和电除尘运行效果的提高。5、结束语 济钢炼铁厂球团竖炉烟尘静电除尘技术的管理应用,满足了竖炉生产和企业环保工作的要求,促进了环保与生产的协调发展,推动了企业环保和生产水平的连年提高,不但为实施可持续发展战略和循环经济积累了经验,而且具有较好的经济效益和社会效益。连续热镀锌板三价铬环保钝化处理工艺探讨郭军任启真高峰邹瑞强李宝健(山钢集团济南钢铁有限公司彩板厂)1前言 热镀锌板表面进行钝化处理,可提高镀锌层的耐蚀性能及使用寿命,有效防止热镀锌板在贮运过程中出现 白锈。镀锌板传统的钝化工艺是采用六价铬钝化,六价铬与镀锌层反应,在镀锌板表面形成153一层致密的钝化膜,其具有良好的耐蚀性和附着力,而且六价铬钝化膜一旦遭破坏,膜 内的六价铬会渗出与锌表面作用再次生成钝化膜,即该膜具有自修复功能,抗蚀性能好,而且,六价铬钝化价格低廉,在镀锌层钝化方面得到广泛应用,济钢鲍德彩板公司与大多数镀锌板生产厂家一样,仍采用六价铬钝化这一传统工艺。但是六价铬属剧毒物,对环境与人体危害极大,近年来各国相继出台了一系列限制六价铬使用的强制性法规,如欧盟,20 03年专门制定了关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令(即ROHs)指令,按照该项指令要求,从20 06年7月1日起,新投放欧洲市场的电子 电气设备,禁止或者限制六价铬(c护十)等物质。也就是说,届时只有使用环保型无公害热镀锌板制造的家电产品,才能获得进人欧洲市场的“绿卡”。目前,我厂的镀锌板出口率达到8 5%以上,而且欧洲一些客户明确要求镀锌板采用不含六价铬的钝化剂处理。为适应欧盟R o H s指令的要求,满足国际市场及我国家电行业对无公害镀锌板的急迫需要,同时为了减少六价铬对环境及人体的危害,开发无公害热镀锌板的研究及应用,具有显著的经济效益和社会效益。三价铬的毒性只有六价铬毒性的1%,属低毒,而且在许多性能方面与六价铬类似,使用三价铬替代六价铬钝化,近年来得到了广泛的研究,我厂通过在线调试,结合下线镀锌板盐雾实验,筛选出耐蚀性能良好的三价铬钝化剂,先已批量生产三价铬钝化镀锌板,首批,4( X )O吨三价铬钝化板已运抵比利时,未 出现白锈现象,表 明三价铬钝化镀锌板的防腐性能良好。本文拟将三价铬钝化机理、钝化工艺及钝化膜的防腐性能等作一介绍。2热镀锌板三价铬钝化机理三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子,同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH值上升,三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应,形成不溶性化合物沉淀在锌表面上,而形成钝化膜。钝化膜将锌层与大气隔离,从而起到防腐效果。具体反应式如下:溶锌过程:Zzn+ox(氧化剂)升ZznZ+202-zn+ZH+。znZ十+HZ成膜过程:zn,+XCr(1 1 1)+YHZO、znCr xo,+Z YH溶膜过程:znCr xo,+ZYH、zn,+XCr(班)+YHZo另一组份聚偏硅酸胶体的作用机理聚偏硅酸胶体是以水为分散介质的高分子量聚偏硅酸胶体,在钝化过程中,随着锌层/钝化液界面pH值上升,硅溶胶中的硅酸单体脱水缩聚反应速度加快,生成细微的胶态5 1 0:粒子充填钝化膜层的空隙或吸附于膜的表层。化学反应式可表示为:O HO HOHl!l2H0一51一O H斗HO一51一0一51一O H+H刃!l!O HOHOHOHO HI!叶0一51一0一51一0+3H刃一5510计4 H0另外,由于5 102胶核表面吸附的是5 10;一,因此存在于溶液 中的部分带负电荷的5 1 02胶粒与z nZ十形成吸附化合物zn si o。另一方面,溶胶中的硅酸单体有较多oH基,这些oH基也可以与锌发生反应,形成饱和硅酸锌聚合物,增强了防腐性能。3镀锌板三价铬钝化剂的筛选三价铬钝化剂配方的优劣,是保证钝化镀锌板耐蚀性能的前提。目前,国内生产三价铬钝化镀锌154板的厂家并不多,而且生产的批量也不大,国内三价铬钝化液也正处于开发初期,而且都是近年来才在连续热镀锌生产线试用,因此,供借荐的经验不多,为此,首先选择了开发较早、比较成熟的日本帕卡、美国凯米特、德国汉高三家钝化剂厂家提供的产品进行了在线实验,通过对不同牌号的钝化剂进行试验,发现有的酸性较强,与板面接触瞬间发生反应,而且反映强烈,采用直接喷淋到板面,造成喷淋部位出现明显的条状钝化痕,这种钝化液适于辊涂,而不适于喷淋挤干,有的钝化剂成膜物质分散性、与板面的润湿性较差,钝化膜出现较多白点,影响钝化板表面质量,有的钝化剂防腐性能达不到要求,最终通过对钝化板表面质量以及下线钝化板盐雾试验等综合分析,最后选择了防腐性能优良的美国凯米特G TP10606一1型钝化剂和汉高P as s er ite 60 20型钝化剂。4三价铬钝化剂的主要组份及其作用4 .1三价铬离子三价铬是钝化膜中形成锌铬氧化物的主要成分,在钝化膜中不溶于水,强度高,构成钝化膜的骨架。三价铬离子主要通过两种方法得到,一种方法是直接由三价铬盐溶解得到,无机类三价铬盐有硫酸铬、硝酸铬等,另一种方法是通过还原六价铬制备。4.2络合剂络合剂的作用是参与形成三价铬的混合配体络合物,调节水合三价铬离子的动力学稳定性。由于在室温下,三价铬在水中是以稳定的六水形式存在,即C r(H20)6+,其内配位水分子取代反应 的速度常数很小,因此必须设法用其它配位体取代水合离子的部分水分子,以便形成动力学不稳定的混合配体络合物。常用的络合剂有氟离子、有机梭酸等。4.3氢离子三价铬钝化液是酸性溶液,pH值一般控制在1.5一3,pH过高,锌腐蚀量很小,难以形成铬酸锌(z nC rxO,)钝化膜;pH过低时,膜溶解速度快,难以成膜。因此,要获得较厚 的铬酸盐膜,必须使钝化液保持在最佳的pH,用硫酸、硝酸和磷酸调节。3.4聚偏硅酸胶体聚偏硅酸胶体的作用是增加膜厚和提高钝化膜的耐蚀性能。5、钝化工艺、钝化设备及钝化工艺参数对钝化质且的影响5.1钝化工艺工艺为:喷淋+挤干+热风干燥5.2钝化段设备 钝化段装置有钝化槽、循环槽、配液槽和废液坑等组成,槽体均采用不锈钢材料(IC r18N igT i)焊接而成,其中钝化槽由喷淋室、喷淋集管、喷嘴、挤干辊等组成。热风干燥装置主要由V型加热管、风机、换热器等组成。5.3钝化工艺参数对钝化质量的影响5.3.1钝化膜厚度的影响 钝化膜的厚度,可通过调整钝化液的浓度(以钝化液的总酸点计),钝化挤干辊的压力、钝化挤干辊的硬度等参数来控制,为了便于稳定膜厚,在实际生产中,控制挤干辊压力和挤干辊材质硬度不变,通过调整钝化液总酸点来控制膜厚。从三价铬钝化的防腐机理看,三价铬钝化是通过钝化膜将锌层与大气隔离开来,从而起到防腐性能,由于锌花高低不平,当钝化膜较薄,不能将锌花突起处全部覆盖,就会出现点蚀现象,因此,三价铬钝化膜必须足以将锌层全部覆盖并达到一定厚度才能达到防腐要求。为了得到最佳的钝化膜厚度和工艺控制参数,按照GB6 4 5 8标准,取钝化膜厚度不同的镀锌板作盐雾试验,评价钝化膜厚度对镀锌板耐蚀性的影响。结果按GB9 80 0标准评定。具体试验数据见表l。155表1钝化膜厚度对镀锌板耐蚀性的影响钝钝化液总酸点点20 0 023 3 32 6 6 630 0 035 5 5钝钝化膜厚度m岁mZ(单面) ) )5 8 8 863 3 37 0 0 082 2 293 3 3出出现白锈时间,h h h43 3 34 8 8 87 2 2 278 8 884 4 4实验表明,钝化膜较低时,防腐性能较差,钝化膜的防腐性能随着钝化膜厚度的增加而提高。当钝化膜增加到7 0m酬m,(单面)厚度时,钝化膜继续增加,防腐性能已没有明显的提高,而且钝化膜过厚,相应的总酸点控制的高,钝化膜容易泛彩,客户不太接受。因此从生产成本和板面质量综合考虑,钝化膜的厚度以控制在 7 0一8 0m岁m,(单面)为宜。5.3.2钝化液温度的影响钝化液温度对钝化膜形成影响较大。取0.6*120 0规格的镀锌板做试验,在挤干辊压力相 同(0.7 Mpa),钝化液浓度相同(总酸点为2 8 ),线速lr o而mi n,烘干后板温7 6左右,钝化液温度对钝化板耐蚀性影响结果如表2。表2钝化液温度对钝化板耐蚀性影响钝钝化液温度l0 0 020 0 030 0 04 0 0 050 0 0膜膜厚m岁2(单面 ) ) )5 8 8 872 2 285 5 592 2 265 5 5板板面 出现5%腐蚀时间间43 3 372 2 279 9 983 3 348 8 8由表2可见钝化液的温度对钝化膜的耐蚀性影响很大。钝化液温度低,反应速度慢,钝化膜薄,耐蚀性较差;钝化温度太高,反应速度过快,膜层粗糙,致密性差,耐蚀性反而降低,而且溶锌量过大,循环槽中形成的沉淀明显增多。从试验结果看,钝化液温度以2 0一4 0为宜。5.3.3烘干温度和烘干时间对镀锌板耐蚀性的影响新生成的钝化膜是柔软的,必须将其加热,使之变硬,成为憎水性、耐腐蚀的膜。烘干温度过低,烘干时间短,生成的膜较软,而且,膜中含有大量水分,钝化膜不但起不到防腐作用,还会直接腐蚀板面,造成板面锈蚀,因此,必须保证钝化膜烘干;烘干温度过高,会使钝化膜中的结晶水完全跑掉,钝化膜开裂,降低其耐蚀性能。通过实验室刮板试验发现,烘干器的温度控制在11 0一1 35,烘干后的板温PMT控制在 6 0一8 0,钝化膜的耐蚀性最佳。5.3.4钝化挤干辊 的影响 钝化挤干辊材质及其硬度、表面状况对镀锌板钝化的质量影响较大。在实际生产中,曾用过氯丁橡胶和聚氨醋两种不同材质的挤干辊,在硬度一样的情况下,使用结果表明,聚氨醋挤干辊的使用寿命比氯丁橡胶长几倍,而且前者的钝化效果比后者要好,最后选择了聚氨醋挤干辊。另外挤干辊硬度过大或过小,都不利于控制钝化膜的厚度,实践